Особенности полиэтилена высокого давления и области его использования

Для всех современных людей очень важно знать, что это такое — полиэтилен высокого давления, каковы особенности полиэтилена высокого давления и области его использования. Необходимо также узнать про ГОСТ LDPE и технические условия на полиэтилен низкой плотности.

Полиэтилен высокого давления, как следует уже из самого названия, получают путем полимеризации при повышенном сжатии. Технологи в таком случае говорят о радикальной полимеризации. Если сопоставлять с материалом малого давления, обеспечивается более прохладная точка расплавления и низкая плотность. Радикальная полимеризация, что немаловажно, обуславливает появление большого количества разветвляющихся участков в цепи. Именно с этим связаны:

• малая удельная масса (от 910 до 930 кг на 1 м3);
• кристаллизация на уровне от 50 до 65%;
• сравнительно низкая молекулярная масса (доходящая до 500000 по сравнению с 800000 у ПНД).

Важные характеристики материала:

• точка стеклования — 25 градусов;
• точка плавления от 103 до 115 градусов;
• достижение хрупкости при температурах от 45 до120 градусов;
• размягчение по шкале Вика при 80-90 градусах;
• возможность длительного использования при 50 градусах;
• стойкость к холоду – до 70 градусов;
• текучесть при растяжении не более 6,8-13,7 МПа.

Характеризуя свойства LDPE, стоит также отметить, что он разрушается при растягивающем напряжении от 7 до 16 МПа. Если прикладывается изгибающее усилие, критический показатель составит от 12 до 20 МПа. А при сжатии материал разрушается, когда появляются напряжения от 12 МПа. Модуль растягивающей упругости составляет 147-245 МПа, а модуль изгибающей упругости — от 118 до 225 МПа. Прочие параметры таковы:

• вытягивание на разрыв – от 150 до 1000%;
• твердость по бринелевской шкале – от 14 до 25 МПа;
• трущий коэффициент при контакте со сталью – 0,58.

Строго нормируются:

• сопротивление току в объеме и на поверхности (в удельном исчислении);
• поглощение влаги за 1 сутки;
• тепловая емкость;
• индекс температуропроводности;
• интенсивность линейного расширения.

Важнейшими отличиями ПВД от образцов, выпускаемых при малом сжатии, являются:

• степень гладкости;
• пластические свойства;
• допустимая толщина;
• привлекательность внешнего облика;
• нагрузочная способность.

Основные нормы касательно разбираемого материала четко заданы в ГОСТе 16337-77. Важнейший момент — добавки в исходных марках применяться не должны. Выбор такого типа для конкретной задачи должен соответствовать указаниям приложений 1 и 2 к тому самому стандарту. Как базовая марка, так и составная смесь на ее базе могут быть сделаны из трех разных (включая высший) сортов. Обязательно требуется составление каждой партии из гранул идентичной геометрической конфигурации с размером по любой оси от 2 до 5 мм.

На долю гранул размером 5,1-8 мм должно приходиться максимум 0,25%. Концентрация частиц габаритом 1-2 мм составляет в норме 0,5%. У ПЭТ, выпускаемого для специализированных пленок, этот параметр должен быть максимум 0,25%. Материал 2 сорта может содержать серые и цветные гранулы (предельно 0,1%). Как окрашенный, так и неокрашенный продукт не могут содержать гранулы иной расцветки; только для 2 сорта сделано исключение, но не более 0,04%.

Расцветка должна совпадать с официально утвержденным цветовым образцом. Строго запрещено наличие:

• металлических вкраплений;
• гелевых скоплений;
• непроплавленных участков;
• ворсинок большого размера.

Для пищевого и медицинского применения используется только полиэтилен первого и высшего сортов, проверенный на соответствие дополнительным требованиям министерства здравоохранения. ГОСТ устанавливает также требования к приемке полиэтилена высокого давления. Принимать его надлежит только партиями величиной минимум 1000 кг. В сопроводительном документе о качестве помимо номера партии придется указать:

• официальное наименование производственного предприятия;
• его товарный символ;
• категорию продукта;
• дату выработки;
• массу нетто;
• итоги выполняемых испытаний или официальный сертификат;
• соответствие дополнительным требованиям (если товар предназначен для водопровода, для медицинского или пищевого производства, для формирования детских игрушек).

Проверке подлежат все нормируемые показатели, включая:

• массовую часть частичек различной фракции;
• массовую долю окрашенных в серый тон и окислившихся фрагментов;
• плотность материала;
• номинал уровня текучести;
• разброс текучести расплава в пределах одной партии;
• число включений;
• сопротивляемость растрескиванию;
• относительное удлинение;
• вхождение экстрагируемых компонентов;
• подверженность термически-окислительному и светоокислительному устареванию;
• концентрацию летучих компонентов.

В качестве образцовых технических условий стоит рассматривать ТУ 2211-145-05766801-2008, разработанные на ОАО «Нижнекамскнефтехим». Помимо технических требований документ нормирует также упаковку отгружаемого продукта. Образцы для испытательных процедур получают путем литья под давлением. Текучесть расплава устанавливается с помощью экструзионного пластомера по методике ASTM D 1238. Тестирование на модуль упругости при изгибе проводится по методике ASTM D 790.

Хранение полиэтилена высокого давления возможно лишь в закрытых сухих помещениях. Туда не должны попадать прямые лучи солнца. Упакованный или хранящийся вне упаковки продукт одинаково должен располагаться на высоте минимум 0,05 м над полом.

Марки ПВД принято обозначать по четкому порядку. Первое число в индексе собственно говорит о том, что это и есть материал высокого давления. Следующие два числа образуют порядковый индекс исходной марки. После этого пишут нормативную категорию удельной массы. Значение 3 относится к материалу удельным весом 917-921 кг на 1 м3.

Значение 4 говорит, что плотность будет варьироваться от 922 до 926 кг на 1 м3. В завершение после дефиса пишут индекс текучих свойств расплава, увеличенный в 10 раз. Если составляется композиция из исходных марок, то она обозначается в таком порядке:

• наименование термопласта;
• 3 цифры из официального индекса базовой марки (расшифровывать не требуется);
• тире;
• номер рецептурной добавки;
• запятая;
• окрас;
• рецептура окрашивающего компонента;
• сорт полиэтилена;
• стандарт.

Широкое распространение получили такие марки ПВД, как:

• 10204-003;
• 10803-020;
• 16204-020;
• 11503-070;
• 17703-010.

Дополнительно выделяют:

• вспененный;
• сшитый;
• содержащий сополимеры или другие полимеры полиэтилен.

Раньше всего производство полиэтилена высокого давления было начато с целью изолировать телефонные подводные кабели. Во второй половине ХХ века этот материал стали применять как пищевую упаковку. Сегодня из него делают трубы и другие отливаемые под давлением детали. Также распространено использование ПВД в бутылках, канистрах и некоторых иных выдуваемых изделиях.

Вспененный тип полиэтилена применяют в автомобилестроении и строительстве. Из него делают ряд видов продукции легкой промышленности. В бытовой сфере этот материал знают, прежде всего, по различным пакетам и мешкам. Еще важными областями его использования являются:

• различные модели медицинских аппаратов;
• принадлежности для ухода за больными;
• лабораторная аппаратура;
• различные внешние протезы;
• посуда специального назначения;
• упаковка для медикаментов;
• прочие одноразовые изделия различного предназначения;
• крышки;
• пробки;
• банки;
• оболочки оптоволоконного кабеля;
• конструкционное использование (при наличии армирующих слоев и элементов).

О технологии производства полиэтилена высокого давления вы можете узнать из видео ниже.